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【摘 要】目前社会经济的不断发展,在人们正常的生活与学习中当今的4G已经满足不了现阶段人们的需求,因此5G技术正在疾步而来。而作为5G技术的关键就是超密集组网,这也是能够满足未来千倍流量数据需求的根本途径与手段。但在实际应用过程中网络密集化部分常常受到严重的干扰,基于此本文详细的对5G无线网络中的智能抗干扰技术做出了详细的描述与研究。
【关键词】干扰管理;资源管理;异构无线网络;
引言
在目前无线通信技术有着飞速的发展并且对于智能终端设备的普及程度越来越大,因此相关移动业务呈现出越来越多的种类服务,并且随着数据爆炸式的增长与发展态势。加上人们如今对无线网络的要求越来越高,在发展过程中对未来无线网络的超高连接密度以及超高流量密度等问题均带来了难得的机遇和严峻的挑战,在产业界以及通信学术界正在向此方面积极致力于研究与发展5G无线网络。为了能够满足如今人们的各种需求以及实现万物互联的最终愿景,5G无线网络正在向着一种高度融合智能的无线网络发展。但从目前的研究与发展现状观察,想要更好的推动5G的发展与研究革命性技术最为主要的途径就是要突破网络技术以及无线技术这两个方面。并且在5G实际推广应用过程中,往往会因为各种网络干扰从而延缓5G的研发与推广进度,在这种情况下如果没有一种合适高性能的抗干扰管理技术,那么必然就在极大程度上成为制约5G发展的关键所在,因此可见智能干扰管理技术是目前快速提升5G无线网络性能的关键技术所在。
1、对干扰管理的研究现状分析
对于整个无线通信网络来说,当相同资源域或者是通信链路共享的时候就会互相产生干扰,并且由于干扰的存在将会对整个网络资源以及网络性能造成非常严重的影响。由此可见对干扰管理技术的发展就显得十分重要与必要。在实际的发展过程中,可以将干扰分成两种因素即:不利因素以及可用因素。通过对干扰进行不同类别的划分就能够通过规避以及利用干扰这两个方向来对干扰进行实时的管理工作。
在大多数的情况下,对于干扰管理的方法,都是将干扰作为不利因素而进行管理与优化的。因此对于以上方法中,可以是通过对资源的充分分配调度来完成避免干扰的产生。
1.1干扰中存在的不利因素
1.1.1干扰的随机化
对于干扰的随机化来说,实际就是在接收终端接收到一系列白噪声的干扰信号,从而对获得信号的过程中造成一定的干扰。针对这种情况一般采用的干扰随机化方法为:跳帧,就是通过对每个小区使用不同的跳帧频率模式,从而对干扰获得白化的效果;交织,就是通过在信道编码之后然后对每个小区的信号使用不同的交织图案进行信道的交织工作,从而对避免随机干扰话的作用与产生;加扰的方式就是在信息交织以及信息编码之后,对各个小区的信号采用不同的伪随机码,通过伪随机码的作用从而对干扰白化起到一定的作用与目的。
1.1.2增强各个小区之间的干扰协调
在这方面的主要工作思想就是在能够保证用QoS的约束条件下,对发射功率尽量的避免干扰。在这个过程中可以是通过使用干扰消除技术也可以是干扰对齐这两种方式进行。干扰消除就通过接受信噪比或者是对接受信号的强度来进行确定实际检测顺序的。通过使用SIC接收机,从而能够在设计结构简单、计算复杂度低并且具有良好的顽健性以及适用性的效果上对信号进行逐次检测与消除工作。但在实际的应用过程中,因为干扰信号在检测的过程中会存在着一定的偏差,从而并不能完全准确的估计出干扰信号因此对于后续检测与消除工作也会存在一定的误差传播。干扰对齐技术其本质上其实就是将来自不同干扰源的干扰信号在接收端进行对齐压缩处理最终实现将信号维度降低的作用,从而实现减少干扰信号所占用的实际维度。
1.2被视为可用资源的干扰
1.2.1网络编码
网络编码是一种基于重新认识干扰的基础上而研究发展而来的一项技术,主是要应用在网络编码或者是无线网络链路层,在此技术上充分的利用了无线信道的广播特性,并对多个单播流并存的吞吐量进行了一定的改善作用。通过对网络编码的模拟,从而通过对无线干扰的应用,最终实现了改善网络性能以及提高传输速率。
1.2.2干扰迁移
对于干扰迁移技术主要的工作原理就是对异构网络中的非均匀负载进行充分的利用,从而提出了干扰迁移的技术理念。通过将引入移动热点来对数据进行分流工作,从而能够在很大程度上降低干扰并将干扰引导至低负载小区内部,最终实现有效的降低重负载小区的一系列相关干扰,从而也会对系统能量效率有极大的提高。
2、智能干扰管理的体系与方法
5G网络为了更好的实现人们的要求与期待,并且应用在更多种多样化的场景中,随著5G技术的推进以及发展在更多的场景以及丰富的业务中渗透到物联网以及各个行业的实际领域当中。由此可见,具备高异结构、高智能性以及高动态性能是5G的主要特点。基于此对干扰管理也应当与网络的特性有高度的匹配,并且还需要对网络实际环境的反馈做出及时的动态调整,最终实现对智能干扰管理以及网络环境之间的互动,从而能够更好的提升整个网络性能。
干扰环境是网络环境的重要组成部分之一,因此决定于整个干扰管理方法的设计与实施。干扰信息能够通过感知或者是协作进行获得干扰信息,然后在对干扰信息进行一系列想关的处理工作中最终得到干扰模型。而干扰模型的建立又会直接决定相应的管理策略以及导致干扰环境的变化,从而对整个网络容量造成影响。根据以上特点,在实际的网络应用种对智能动态的干扰管理构架就显得十分必要。
智能化无线网络干扰管理体系主要是由:干扰管理决策、干扰感知、执行模块这三部分组成。干扰感知模块的主要工作就是负责对无线网络中的干扰环境进行实时的感知工作,通过获得对干扰在空间上的分布以及干扰结构的特征,从而映射出一系列干扰状态的特征;干扰管理决策模块其实就是一个负责干扰管理方式融合策略的构成,并将这些干扰方式策略存储在干扰管理方式库中。一旦感知模块传来信息,则会自动根据某些智能化算法针对具体感知产生一系列相关的干扰管理策略,同时还会对使用策略之后的网络性能进行检测。执行模块对干扰管理策略展开实际的执行工作,就是根据决策在网络或者终端进行一系列相关资源配置以及信号处理等工作。除此之外,干扰决策还能够根据实时网络性能对网络性能之间的差异做出分析与预测网络干扰的状态。
结束语
在5G的实际发展过程中,干扰问题成为制约发展限制无线通信网络性能的重要因素之一,因此在发展过程中需要对干扰管理进行进一步的优化设计与调度协调机制从而才能够实现避免干扰的影响或者是将干扰作为一种可在利用的部分资源,因此在对于干扰管理技术的发展主要是从这两面实际进行的。而利用智能化干扰管理技术,不仅能够在干扰管理决策、干扰感知、执行模块三方面对干扰体系进行管理研究与发展,并且还能够充分的考虑到5G网络智能、异构以及动态等相关特性。并且智能干扰管理体系,能够详细的阐述了资源管理以和干扰管理之间存在的种种内在联系,最终通过联合设计干扰资源管控算法,最终在整个5G的发展过程中解决干扰的问题,并且提升了网络容量。
参考文献:
[1]张鸿;5G网络智能认证、授权和计费问题研究[A];全国网络与信息安全技术研讨会'2005论文集(下册)【C】;2015年
[2]王计艳;邱钧;吴倩;李赟;沈蕾;郑直;董勋;;构建5G闭环体系 实现网络智能管控[A];2016年中国通信学会信息通信网络技术委员会年会论文集【C】;2013年
(作者单位:中国移动通信集团广西有限公司)
【关键词】干扰管理;资源管理;异构无线网络;
引言
在目前无线通信技术有着飞速的发展并且对于智能终端设备的普及程度越来越大,因此相关移动业务呈现出越来越多的种类服务,并且随着数据爆炸式的增长与发展态势。加上人们如今对无线网络的要求越来越高,在发展过程中对未来无线网络的超高连接密度以及超高流量密度等问题均带来了难得的机遇和严峻的挑战,在产业界以及通信学术界正在向此方面积极致力于研究与发展5G无线网络。为了能够满足如今人们的各种需求以及实现万物互联的最终愿景,5G无线网络正在向着一种高度融合智能的无线网络发展。但从目前的研究与发展现状观察,想要更好的推动5G的发展与研究革命性技术最为主要的途径就是要突破网络技术以及无线技术这两个方面。并且在5G实际推广应用过程中,往往会因为各种网络干扰从而延缓5G的研发与推广进度,在这种情况下如果没有一种合适高性能的抗干扰管理技术,那么必然就在极大程度上成为制约5G发展的关键所在,因此可见智能干扰管理技术是目前快速提升5G无线网络性能的关键技术所在。
1、对干扰管理的研究现状分析
对于整个无线通信网络来说,当相同资源域或者是通信链路共享的时候就会互相产生干扰,并且由于干扰的存在将会对整个网络资源以及网络性能造成非常严重的影响。由此可见对干扰管理技术的发展就显得十分重要与必要。在实际的发展过程中,可以将干扰分成两种因素即:不利因素以及可用因素。通过对干扰进行不同类别的划分就能够通过规避以及利用干扰这两个方向来对干扰进行实时的管理工作。
在大多数的情况下,对于干扰管理的方法,都是将干扰作为不利因素而进行管理与优化的。因此对于以上方法中,可以是通过对资源的充分分配调度来完成避免干扰的产生。
1.1干扰中存在的不利因素
1.1.1干扰的随机化
对于干扰的随机化来说,实际就是在接收终端接收到一系列白噪声的干扰信号,从而对获得信号的过程中造成一定的干扰。针对这种情况一般采用的干扰随机化方法为:跳帧,就是通过对每个小区使用不同的跳帧频率模式,从而对干扰获得白化的效果;交织,就是通过在信道编码之后然后对每个小区的信号使用不同的交织图案进行信道的交织工作,从而对避免随机干扰话的作用与产生;加扰的方式就是在信息交织以及信息编码之后,对各个小区的信号采用不同的伪随机码,通过伪随机码的作用从而对干扰白化起到一定的作用与目的。
1.1.2增强各个小区之间的干扰协调
在这方面的主要工作思想就是在能够保证用QoS的约束条件下,对发射功率尽量的避免干扰。在这个过程中可以是通过使用干扰消除技术也可以是干扰对齐这两种方式进行。干扰消除就通过接受信噪比或者是对接受信号的强度来进行确定实际检测顺序的。通过使用SIC接收机,从而能够在设计结构简单、计算复杂度低并且具有良好的顽健性以及适用性的效果上对信号进行逐次检测与消除工作。但在实际的应用过程中,因为干扰信号在检测的过程中会存在着一定的偏差,从而并不能完全准确的估计出干扰信号因此对于后续检测与消除工作也会存在一定的误差传播。干扰对齐技术其本质上其实就是将来自不同干扰源的干扰信号在接收端进行对齐压缩处理最终实现将信号维度降低的作用,从而实现减少干扰信号所占用的实际维度。
1.2被视为可用资源的干扰
1.2.1网络编码
网络编码是一种基于重新认识干扰的基础上而研究发展而来的一项技术,主是要应用在网络编码或者是无线网络链路层,在此技术上充分的利用了无线信道的广播特性,并对多个单播流并存的吞吐量进行了一定的改善作用。通过对网络编码的模拟,从而通过对无线干扰的应用,最终实现了改善网络性能以及提高传输速率。
1.2.2干扰迁移
对于干扰迁移技术主要的工作原理就是对异构网络中的非均匀负载进行充分的利用,从而提出了干扰迁移的技术理念。通过将引入移动热点来对数据进行分流工作,从而能够在很大程度上降低干扰并将干扰引导至低负载小区内部,最终实现有效的降低重负载小区的一系列相关干扰,从而也会对系统能量效率有极大的提高。
2、智能干扰管理的体系与方法
5G网络为了更好的实现人们的要求与期待,并且应用在更多种多样化的场景中,随著5G技术的推进以及发展在更多的场景以及丰富的业务中渗透到物联网以及各个行业的实际领域当中。由此可见,具备高异结构、高智能性以及高动态性能是5G的主要特点。基于此对干扰管理也应当与网络的特性有高度的匹配,并且还需要对网络实际环境的反馈做出及时的动态调整,最终实现对智能干扰管理以及网络环境之间的互动,从而能够更好的提升整个网络性能。
干扰环境是网络环境的重要组成部分之一,因此决定于整个干扰管理方法的设计与实施。干扰信息能够通过感知或者是协作进行获得干扰信息,然后在对干扰信息进行一系列想关的处理工作中最终得到干扰模型。而干扰模型的建立又会直接决定相应的管理策略以及导致干扰环境的变化,从而对整个网络容量造成影响。根据以上特点,在实际的网络应用种对智能动态的干扰管理构架就显得十分必要。
智能化无线网络干扰管理体系主要是由:干扰管理决策、干扰感知、执行模块这三部分组成。干扰感知模块的主要工作就是负责对无线网络中的干扰环境进行实时的感知工作,通过获得对干扰在空间上的分布以及干扰结构的特征,从而映射出一系列干扰状态的特征;干扰管理决策模块其实就是一个负责干扰管理方式融合策略的构成,并将这些干扰方式策略存储在干扰管理方式库中。一旦感知模块传来信息,则会自动根据某些智能化算法针对具体感知产生一系列相关的干扰管理策略,同时还会对使用策略之后的网络性能进行检测。执行模块对干扰管理策略展开实际的执行工作,就是根据决策在网络或者终端进行一系列相关资源配置以及信号处理等工作。除此之外,干扰决策还能够根据实时网络性能对网络性能之间的差异做出分析与预测网络干扰的状态。
结束语
在5G的实际发展过程中,干扰问题成为制约发展限制无线通信网络性能的重要因素之一,因此在发展过程中需要对干扰管理进行进一步的优化设计与调度协调机制从而才能够实现避免干扰的影响或者是将干扰作为一种可在利用的部分资源,因此在对于干扰管理技术的发展主要是从这两面实际进行的。而利用智能化干扰管理技术,不仅能够在干扰管理决策、干扰感知、执行模块三方面对干扰体系进行管理研究与发展,并且还能够充分的考虑到5G网络智能、异构以及动态等相关特性。并且智能干扰管理体系,能够详细的阐述了资源管理以和干扰管理之间存在的种种内在联系,最终通过联合设计干扰资源管控算法,最终在整个5G的发展过程中解决干扰的问题,并且提升了网络容量。
参考文献:
[1]张鸿;5G网络智能认证、授权和计费问题研究[A];全国网络与信息安全技术研讨会'2005论文集(下册)【C】;2015年
[2]王计艳;邱钧;吴倩;李赟;沈蕾;郑直;董勋;;构建5G闭环体系 实现网络智能管控[A];2016年中国通信学会信息通信网络技术委员会年会论文集【C】;2013年
(作者单位:中国移动通信集团广西有限公司)